CAR-T细胞剿灭癌细胞的能力或可提高1000倍!提升方法藏在TCR内
在之前的很多文章中我们都提到过CAR-T细胞疗法的神奇作用,对于血液肿瘤患者来说,即使是复发难治的患者,在接受治疗之后依旧可以获得很高的缓解率,帮助患者延长寿命,提高生活质量。
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CAR-T细胞相较于普通的T细胞,最大的区别就是用于识别癌细胞上特征的物质由天然的TCR改变成了由CAR基因表达的受体,这样我们只需要在实验室内找到癌细胞的特征,之后制作出特定的CAR导入到T细胞中,就可以制造出识别该种癌细胞的特异性的CAR-T细胞。
改造好的CAR-T细胞可以找到人体内天然的T细胞找不到的癌细胞,从而发挥对抗肿瘤的作用。
在对抗血液肿瘤的过程中,我们发现了一个很重要的靶点就是CD19——CD19被发现是仅在B细胞中表达同时在其他细胞中很少表达,这就是一个绝佳的靶点,因此CD19-CAR-T细胞在治疗B细胞相关血液肿瘤会有很好的治疗效果。
在正常的情况下,应该是每个B细胞淋巴瘤的患者都可以对CD19-CAR-T细胞疗法产生反应,但是在实际的应用中并非如此,在治疗中,依旧会有部分的患者无法对这一疗法产生反应。这是为什么呢?
近期发表在《Nature Immunology》上的一篇文章或许可以帮助我们找到答案。
该文章封面
(图片来源:《Nature Immunology》官网)
我们可以打个简单的比方:正常情况下,T细胞上面有一个扫码枪,这个扫码枪就是TCR——每个细胞身上会有一个二维码,T细胞扫一下就知道这个细胞是癌细胞还是正常细胞。但是很不幸的,有的癌细胞虽然二维码产生了扭曲,但是可以在T细胞面前蒙混过关。
T细胞表面会有很多突起,这些突起可以识别不同的细胞,这些就是TCR(图片来源:Pixabay官网)
人类可以在实验室中确认这就是癌细胞。之后就针对这个扭曲的二维码生产对应的扫码枪,这样装备特定识别的扫码枪的T细胞就是CAR-T细胞了。理论上来说,我们的CAR-T细胞就是根据对应的特征找到癌细胞并且杀死它们。
实际上我们也是这样制造出CAR-T细胞的。但是在这项最新的研究中发现:癌细胞远比我们想象的狡猾很多。
即使是改造的更加强大的CAR-T细胞,也是需要识别一定量的特征才能发挥作用。还是拿扫描二维码为例,CAR-T细胞虽然扫描的是二维码扭曲的部分,但是癌细胞可以将这个扭曲的部分分散开来,这时候虽然CAR-T细胞识别出了一部分,但是发现这个异常好像并不能激活CAR-T细胞工作,这时候反而会让癌细胞蒙混过关。
在利用超高精度的单分子显微镜进行识别的时候,就已经发现癌细胞可以降低自己的抗原密度,而这最终导致的结果就是有50%接受治疗的患者会再度复发。
癌症患者一旦肿瘤复发,进程将大大加快
(图片来源:Pixabay官网)
但是令研究人员感到神奇的是:在自然情况下,T细胞只需要识别到一点异常就可以发挥作用,这个识别的敏感性比CAR-T细胞高出了1000倍!
这就意味着目前的CAR有着更加广阔的改进舞台——虽然CAR-T细胞可以识别特定的癌细胞,但是目前来看,设计出的CAR和T细胞天然存在的识别机制TCR,两者之间的识别精度依旧存在着巨大的差距,这就意味着我们的CAR的结构可以更加完善,以达到更高的识别效果。
随着CAR技术的不断升级,和初代的CAR相比,目前我们使用的CAR技术基本上已经进化到第三代乃至于更高的第四代,但是随着后面技术的成熟,有效性和安全性成为代替“代数”更为有效的鉴别方式。而不论是有效性和安全性,都和CAR-T细胞的识别精度有着密切的关系。
天然存在的TCR将帮助我们找到更好的优化方式,帮助CAR-T细胞发挥更好的治疗效果。
参考资料:
1.Inefficient CAR-proximal signaling blunts antigen sensitivity
2.Improved cancer immunotherapies require radical CAR overhaul